Kontaktermüdung auf der Mikro- und Nanoskala: Untersuchung der Schädigungsmechanismen und der mikrostrukturellen Einflüsse auf das Schädigungsverhalten und die Lebensdauer von Metalloberflächen unter zyklischer Kontaktbelastung

• Applicant: Professorin Dr. Ruth Schwaiger
• Subject Area: Synthesis and Properties of Functional Materials
• Term: from 2002 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5380439

Funktionelle makroskopische wie auch mikroskopische Bauteile weisen häufig Oberflächen auf, die einander im Einsatz wiederholt berühren. Diese zyklische Kontaktbelastung kann zu Schädigungen der Oberflächen und letztlich zu Bauteilversagen führen. Dieses Phänomen wird als Kontaktermüdung bezeichnet. Da alle Oberflächen eine gewisse Rauigkeit aufweisen, setzt sich eine Kontaktaktfläche aus einer großen Zahl von diskreten Kontaktpunkten zusammen, an denen eine Kraftübertragung erfolgt. Die Größe dieser Kontaktpunkte hängt von Belastung und Materialeigenschaften ab und reicht von Nano- bis zu Mikrometern. Somit wird deutlich, daß sich Kontaktermüdung auf verschiedenen Längenskalen abspielt. Die großen Fortschritte in experimentellen Techniken bieten neue Möglichkeiten, derartige Phänomene auf kleinsten Längenskalen zu untersuchen und deren Mechanismen zu verstehen. Das geplante Vorhaben dient dem Zweck, ein grundlegendes Verständnis der Verformungsmechanismen an Kontaktflächen in Mikro- und Nanostrukturen zu erarbeiten. Es ist durch wachsenden Bedarf an schädigungsresistenten Oberflächen und Beschichtungen motiviert, welche z.B. in magnetischen Speichermedien, nano- und mikromechanischen Systemen und in Schutzschichten in Maschinenbauteilen verwendet werden, und stellt somit eine Brücken zwischen Wissenschaft und Anwendung dar.

• DFG Programme: Research Fellowships